1、练案32第十一章物质结构与性质第32讲晶体结构与性质A组基础必做题(40分)一、选择题(本题包括4小题，每题4分，共16分)1(2020山东等级考模拟)利用反应CCl44NaC(金刚石)4NaCl可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是(D)AC(金刚石)属于原子晶体B该反应利用了Na的强还原性CCCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式相同DNaCl晶体中每个Cl周围有8个Na解析A项，金刚石晶体中每个C与另外4个C形成共价键，构成正四面体，向空间发展成网状结构，形成的晶体为原子晶体，正确；B项，该反应中Na由0价1价，作还原剂，将CCl4还原，正确；C项，CCl4和C(金刚石)中的C
2、的杂化方式都是sp3杂化，正确；D项，NaCl晶体中每个Na同时吸引6个Cl，每个Cl同时吸引6个Na，配位数为6，错误。2(2021广西高三检测)有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，下列有关说法正确的是(B)A为简单立方堆积，为六方最密堆积，为体心立方堆积，为面心立方最密堆积B每个晶胞含有的原子数分别为1，2，2，4C晶胞中原子的配位数分别为6，8，8，12D空间利用率的大小关系为，D项错误。3(2021山东潍坊高三检测)有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是(D)A在NaCl晶体中，距Na最近的Cl形成正八面体B在CaF2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca2C在金刚石晶体中，6
3、个碳原子形成一个环且不在同一平面上D该气态团簇分子的分子式为EF或FE解析在NaCl晶体中，距Na最近的Cl有6个，距Cl最近的Na有6个，这6个离子构成一个正八面体，故A项正确；在CaF2晶胞中含有Ca2数为864，故B项正确；金刚石晶体中碳原子杂化方式为sp3,6个碳原子形成一个环且不在同一平面上，故C项正确；气态团簇分子不同于晶胞，气态团簇分子中含有4个E原子，4个F原子，则分子式为E4F4或F4E4，故D项错误。4(2021山东烟台高三月考)下列关于晶体的叙述正确的是(B)A晶体中只要有阳离子就一定有阴离子B区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验C分子晶体中共价键键能越
4、大熔点和沸点越高D金属晶体发生形变时，内部金属离子与“自由电子”的相互作用消失解析金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，所以晶体中有阳离子不一定存在阴离子，故A错误；区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，故B正确；分子晶体熔点和沸点与分子间作用力有关，与共价键键能无关，故C错误；金属晶体发生形变时其内部金属离子与“自由电子”发生滑动，但金属离子和自由电子之间的相互作用仍然存在，故D错误。二、非选择题(本题包括2小题，共24分)5(2021天津高三检测)现有几组物质的熔点()数据：A组B组C组D组金刚石：3 550 Li：181 HF：83 NaCl：801 硅晶体：1
5、 410 Na：98 HCl：115 KCl：776 硼晶体：2 300 K：64 HBr：89 RbCl：718 二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：51 CsCl：645 据此回答下列问题：(1)A组属于原子晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是共价键。(2)B组晶体共同的物理性质是(填序号)。有金属光泽导电性导热性延展性(3)C组中HF熔点反常是由于HF能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多。(4)D组晶体可能具有的性质是(填序号)。硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaClKClRbClCsCl，其原因为D组晶体都为离子晶体，r(Na)r(
6、K)r(Rb)NH解析固体Si3N4是原子晶体，呈空间立体网状结构，每个Si和周围4个N共用电子对，每个N和周围3个Si共用电子对，Si3N4晶体中，Si位于正八面体的两个顶点，N位于八面体中间平面的4个点，故A正确；Si3N4是原子晶体，SiH4是分子晶体，Si3N4和SiH4中Si原子均采取sp3杂化，故B错误；题给反应中每转移12 mol e，生成12 mol H2，氧化3 mol SiH4，故转移0.8 mol e时，氧化0.2 mol SiH4，生成0.8 mol22.4 Lmol117.92 L H2(标准状况)，故C错误；SiH4(Si为4价)，电负性：HSi，则电负性：NHSi
7、，故D错误。二、非选择题(本题包括2小题，共36分)5(2021山东临沂上学期月考，17)钛有“生物金属”和“未来金属”之称，钛及其化合物的应用正越来越受到人们的关注。(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得。TiCl4熔点为24 ，沸点为136.4 ，室温下为无色液体，可溶于甲苯和氯代烃，固态TiCl4属于分子晶体。LiBH4中BH的空间构型是正四面体形，B原子的杂化轨道类型是sp3。(2)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，部分结构如图1所示。该阳离子中Ti与O的原子个数之比为11，其化学式为TiO2或(TiO)。(3)钛与卤素形成的化合物的熔、沸点如
8、表所示。熔点/ 沸点/ TiCl424136.4TiBr439230TiI4150377分析TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点和沸点呈现一定规律的原因：TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶体，组成和结构相似，其相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增大，因而三者的熔点和沸点依次升高。(4)TiO2晶胞是典型的四方系结构，其晶胞结构如图2所示，晶胞参数为a nm和c nm，设NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为gcm3。(写出表达式)解析(1)由TiCl4熔点为24 ，沸点为136.4 ，可知固态TiCl4属于分子晶体；BH中B原子孤电子对数为0，价层电子对数为404，微粒空间构型
9、为正四面体形，B原子杂化轨道数目为4，B原子采取sp3杂化。(2)由图1可知每个Ti连接2个O原子，每个O原子为2个Ti原子共用，即每个Ti占有1个O原子，该阳离子中Ti与O的原子个数之比为11，其化学式为TiO2或(TiO)。(4)晶胞中Ti原子数目为182，O原子数目为244，故晶胞质量为 g，晶胞密度为gcm3gcm3。6(2021湖北黄冈模拟)超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支，还扩展到生命科学和物理学等领域。由Mo将2个C60分子、2个p甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键组装的超分子结构如图所示。(1)Mo处于第五周期第B族，核外电子排布与Cr相似，它的基态价电子排布式是4d55
10、s1；核外未成对电子数是6个。(2)该超分子中存在的化学键类型有AB。A键B键C离子键D氢键(3)该超分子中配体CO提供孤电子对的原子是C(填元素符号)，p甲酸丁酯吡啶配体中C原子的杂化方式有sp2和sp3。(4)从电负性角度解释CF3COOH的酸性强于CH3COOH的原因F的电负性强于H，对电子的吸引能力强，使共用电子对偏向F，使氧氢键较易断裂，因此CF3COOH酸性强于CH3COOH。(5)C60与金刚石互为同素异形体，从结构与性质之间的关系解释C60的熔点远低于金刚石的原因是C60是分子晶体，金刚石是原子晶体，原子晶体熔化时破坏的共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏的分子间作用力。解
11、析(1)Cr的基态价电子排布为3d54s1，而Mo与Cr同主族，但比Cr多了一周期，因而基态价电子排布为4d55s1，用轨道电子排布表示为，因而核外未成对的电子为6个。(2)观察该超分子结构有双键，说明有键和键，分子中不存在离子键，根据信息Mo形成配位键，因而答案选AB。(3)CO作配体时是C作配位原子，氧把孤电子对给了碳，碳变成富电子中心，有提供电子对形成配位键的能力，p甲酸丁酯吡啶中碳原子有形成双键，说明其杂化方式为sp2，在丁基中C原子形成四个单键为sp3杂化。(4)F的电负性强于H，对电子的吸引能力强，使共用电子对偏向F，使氧氢键较易断裂，因此CF3COOH酸性强于CH3COOH。(5)根据不同晶体类型的性质不同来解释：C60是分子晶体，金刚石是原子晶体，原子晶体熔化时破坏共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏的分子间作用力。
